1. 研究目的与意义（文献综述）

热煅又称热模锻，即在金属再结晶温度以上进行的锻造工艺。锻造时变形金属流动剧烈，锻件与模具接触时间较长。因此要求模具材料具有高的热稳定性、高温强度和硬度、冲击韧性、耐热疲劳性和耐磨性且便于加工。并且在现代工业生产中，模具的使用寿命决定了机械零件的质量、设备的生产率以及产品的成本。因此热锻模具的使用寿命，一直是锻压学术界高度关注的问题。提高热锻模的使用寿命，简化生产工序，降低生产制造成本，是当前工业生产中急需解决的技术性难题，具有重要的经济意义^[1]。

热锻模的主要失效形式有四种：磨损、热塑性变形、热疲劳失效以及机械疲劳失效。在金属成形过程中，根据研究报告，工业化国家每年因摩擦磨损造成的损失约占国民生产总值的7%，仅仅在德国每年就造成350亿欧元的损失。如果没有润滑剂的减摩作用，损失将会更加巨大^[2]，因此解决模具型腔的磨损成为制造工业关注的重要问题。而使用润滑剂可以减少工件和成形工具之间的摩擦，保护工件免受腐蚀和侵蚀。但是在热锻加工过程中，操作温度和模具温度均很高，金属模具的温度通常在150~300℃，而高熔点合金的热锻温度可达1658℃。因而润滑膜要承受700℃以上的温度梯度。模具温度的大幅度变化所引起的冷热疲劳可导致模具损坏，因此润滑剂应具有提高模具使用寿命的特性。在这种高温下，常规的液体润滑剂很容易挥发，而固体润滑剂在性能上极大地突破了传统润滑剂的使用极限，如聚四氟乙烯^[3]，被广泛地应用于电子、生物、航天航空等高科技领域，是润滑领域极具前景的发展方向^[4,5]。然而，在金属成形的后续工艺中，就必须要清理工件上的润滑剂，用于清理的脱脂剂是有毒的或刺激性的物质，对环境和人体健康都是有害的。相对的，在金属成形中避免润滑剂的使用将有以下优点：工艺步骤的简化；环境污染的减少；健康负担的减轻；生产成本的降低。

在全球环保意识不断增强与环保立法日益严格的大趋势下，如何发展对环境无污染、可持续发展的现代制造模式已经成为我国制造业面临的最紧迫难题。所以在这种绿色浪潮的冲击下，基于环保意识的自润滑热锻模技术逐渐兴起。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

本次设计采用粉末冶金工艺与材料性能测试技术来进行镍基自润滑热锻模具材料的制备，同时不断改变组分比例来进行镍基自润滑热锻模具材料的优选组分设计，最后制备出优良的模具材料并进行模具材料的热疲劳性能测试。

2.2 研究目标

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需设备。镍基自润滑热锻模具材料的优选组分设计并完成开题报告。

第4－7周：镍基自润滑热锻模具材料的优选制备工艺；

第8－11周：镍基自润滑热锻模具材料的热疲劳性能。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]王华昌,肖瀚,程立本,徐俊杰. 热锻模模膛近表面层温度梯度的仿真分析及影响因素研究[j]. 热加工工艺, 2010, 39(03):34-37 42.

[2]wulff d, yilkiran d, holl#228;nder u, et al. selectiveoxidation of 1.2379 tool steel surfaces – an approach for dry metalforming.[j]. voenno-medit sinski zhurnal, 2015, 319(10):5-10.

[3]王春艳,向定汉,单昆仑,曾敏.重载自润滑材料的有限元设计及摩擦实验[j].润滑与密封. 0254 -0150(2005) 3 -046 -3.